最近、石油化学産業の核心原料であるナフタの価格が急騰し、供給不安が続いていることから、代替原料の確保が求められている。この成果は、資源供給の安定性と環境への配慮を同時に兼ね備えた次世代の核心技術として注目されている。
ハンファソリューションとKAISTの未来技術研究所が開発したこの技術は、バイオディーゼル生産過程で発生する副産物である「グリセロール」を原料として活用する。研究チームは廃資源を高付加価値素材に転換するため、プラスチックや化粧品原料として使用される「1,3-プロパンジオール（1,3-PDO）」の生産用高効率微生物を開発し、発酵プロセスを高度化した。
今回の研究は、実際の産業現場への適用段階まで進展した。研究チームは実験室の段階を超え、大型生産設備の適用前段階である300リットル規模のパイロットプロセスでも高い生産性を安定的に実現することに成功した。これは、研究室レベルの成果が実際のプロセス環境でも再現可能であることを証明した事例である。
さらに、研究チームはコンピュータシミュレーションに基づく「デジタル設計技術」を活用し、微生物の代謝過程を事前に設計し、抗生物質なしでも安定的に原料を生産できる「無抗生物質プロセス」を適用した。これにより、生産コストの削減と環境規制リスクの緩和、環境への配慮の向上を同時に確保した。
この成果は2015年11月に始まった両者の協力の結果であり、KAISTの研究能力とハンファソリューションの事業化能力が結合した代表的な産学協力の事例と評価されている。両者の研究陣は、この環境に優しいバイオプラットフォーム研究を通じて、合計6件の特許を出願し、13篇の論文を発表した。
ハンファソリューションの研究所長である金正大は、「今回の研究はバイオベースの原料を活用して従来の石油化学プロセスを代替できる可能性を確認した点で意義が大きい」と述べ、「今後、持続可能な化学素材の生産と産業適用に重要な基盤となることが期待される」と語った。
KAISTの生命化学工学科の特訓教授である李相燁は、「今回の研究は微生物ベースの化学物質生産が実験室を超えて実際の産業規模まで拡張可能であることを示した事例であり、今後、さまざまな化学素材をより環境に優しく生産することに貢献するだろう」と述べた。
一方、ハンファソリューションは産業通商資源部の国策プロジェクトの主幹企業として、韓国エネルギー技術研究院やKAISTなどと協力し、核心触媒およびプロセスの開発を進めている。系列会社のハンファトータルエナジーズとともに商業化検証と年間3万トン規模の商業プロセス設計も推進中である。また、バイオプラスチックや生分解性素材の開発も並行して行い、プラスチック資源の循環生態系の構築に取り組んでいる。
* この記事はAIによって翻訳されました。
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